热处理对原位自生Mg2SiMgAl基复合材料组织与性能的影响.pdfVIP

第27卷 第6期 材料热处理学报 V01．27 No．6 1 TRANSACTIONSOFMATERIALSANDHEATTREATMENT Deeember2006 2006年2月 热处理对原位自生M92 贾树卓， 徐春杰， 郭学锋， 郑水云， 张忠明， 吕 涛 (西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安710048) 摘要：利用金属型铸造制备了原位自生MgzSi／Mg—AI基复合材料，研究了热处理对该材料组织与性 能的影响。结果表明：T4处理改变了MgaSi／Mg—A1基复合材料中MgaSi的形貌与分布。随着保温时问 的延长，棱状枝晶M92Si相发生熔断、球化，最终成为尺寸为10—30pm的颗粒；同时p—Mg，，A1。：相溶入到 a—Mg基体中，在随后的时效过程中发生沉淀析出。由于p—Mg，，Al，：相的溶解，T4处理会降低该材料的 oC×12h固溶处理后175 硬度，但随后的时效析出可提高其硬度，415 oC×16h(T6)时效，硬度可提高 14．9％。热处理过程中棱状枝晶M92Si相的粒化可用吉布斯一汤姆逊定理解释。 关键词：镁合金； 自生复合材料；原位反应；热处理 中图分类号：TGl46．2 文献标识码：A 文章编号：1009—6264(2006)06—0025—04 镁及其合金具有比强度和比刚度高，减震性、切 1 实验方法 削性和铸造性能好等优点，在汽车、通讯和航空航天 工业等领域广泛的应用¨’…。金属间化合物M92si具 有高熔点(1087℃)、高硬度(HV460)、高弹性模量 (120GPa)和低密度(1．999／cm3)、低热膨胀系数(7．5× 10“K“)等优点，是Al、Mg等轻金属基复合材料的理 想增强相∞。。采用原位反应法获得自生增强复合材 料，由于增强相在基体内通过反应生成，具有尺寸小、 界面洁净无污染、热稳定性高、与基体相容性好、制备 成本低等优点，已成为金属基复合材料中的一个重要 发展方向”4’5o。研究表明№o，铝可以提高镁合金铸造 余是镁)。整个熔炼过程中用RJ一2覆盖剂保护。浇 性能及强度，硅通过生成Mg，Si可改善其抗蠕变性 注时用自配的阻燃剂(硫磺粉：硼酸比为1：1)保护。 能。通常情况下，用原位合成方法制备M92Si／Mg—A1热处理时炉温波动lcc，试样用石墨粉覆盖保 基复合材料，由于所生成的Mg，si相的形貌为粗大棱 状枝晶，棱角尖锐，极大地割裂了基体，使复合材料的 性能较差，限制了它的应用。为此，本文研究了在 415℃下不同固溶时间和175c|C下不同时效时间热处 175℃不同时间的保温(2—24h)，然后空冷。 理铸造原位自生Mg，Si／Mg—A1基复合材料的微观组织 金相试样经打磨、抛光，用4％的硝酸酒精溶液 和性能，以便为合理制定该复合材料的热处理工艺， 提高该复合材料的性能奠定基础。 析合金相组成，辐射源为cu—Ka，步进扫描，步长为 0．02。，扫描范围为20—800。用Nikon 收稿日期： 2005一11—28；修订日期： 2006—06—21 基金项目：陕西省自然科学研究计划项目(2002E110)；教育部回国 留学人员启动基金；西安市科技攻关计划．工业攻关项目(GG06062)； 三次平均值。 西安理工大学科学研究计划(X类)项目(101—210602) 作者简介： 贾树卓(1979一)，男，西安理工大学材料科学与工程学 院，在读硕士研究生，主要从事高强高韧镁合金的开发及组织与性能 2 实验结果 的研究，已发表论文2